吸附式制冷循环利用工业余热的应用探析

发表时间:2021/4/9   来源:《科学与技术》2020年34期   作者:江一冲 邹永康 冯雪怡
[导读] 附式制冷循环是一种在各工业领域应用较多且制冷效果较强的的制冷方式
        江一冲  邹永康  冯雪怡
        辽宁工程技术大学机械工程学院


        摘要:吸附式制冷循环是一种在各工业领域应用较多且制冷效果较强的的制冷方式。吸附式制冷循环系统的工作原理是利用吸附剂对某些制冷剂蒸汽的吸附作用来完成的。中国的余热资源十分的丰富,因此利用吸附式制冷循环对工业余热进行回收的潜力很大。本文对利用吸附式制冷循环系统对内燃机冷却水、汽车及渔船的发动机的余热资源进行回收,做出了针对性研究,并对此技术进行了分析。通过研究吸附式制冷循环系统对工业余热进行回收的调查研究,了解此系统对工业余热进行回收的效率及现状,发现了吸附式制冷循环系统,对工业余热进行回收方面存在的问题。最后针对吸附式制冷循环系统对工业余热的应用现状和存在的问题,对其发展前景进行了讨论。
        关键词:吸附式,制冷循环,工业余热,吸附式制冷,现状
        引言
        能源问题一直以来都以一国工业发展息息相关,工业的发展离不开能源。因此,能源问题一直是各国急需解决的问题。化石燃料在能源领域一直以来都占有举足轻重的地位,但化石燃料属于不可再生资源且对化石燃料的过分利用会对环境造成极大的破坏,因此,急需寻找新的能源来替代化石燃料在工业中的应用。于是对清洁能源的开发和对能源利用率的提升成为了解决能源不足问题的主要途径。而开发新的清洁能源无疑是十分困难的,因此,对能源利用率的提升便成为了能源领域的一大热点。
        吸附式制冷循环系统可以利用工业余热进行能源回收,这就让吸附式制冷循环系统成为了提升能源利用率的重要方法和途径。因此世界各国都对吸附式制冷循环技术的研究投入了大量的精力和资源,目前国外对吸附式制冷循环技术的研究已有50多年,而国内针对吸附式制冷循环系统技术的研究也有了20余年的历史,并且吸附式制冷循环技术,在生活和工业方面已经有了大量的利用。
        1吸附式制冷循环系统,在生活领域的应用现状
        目前吸附式制冷循环系统在生活领域中主要运用方向是家用空调和汽车空调方面。目前家用空调和汽车空调对吸附式制冷循环系统的应用较少,家用空调主要利用氟利昂等冷凝剂进行制冷,而汽车空调主要还是采用通过汽车的发动机来提供动能进行机械式压缩制冷的传统制冷方式。家用空调采用的使用弗利昂等制冷剂进行制冷的方式对环境有很大的污染,空调冷凝器中添加的作为冷凝剂的氟利昂的大量排放会造成大气层的臭氧空洞,会加剧大气污染。而汽车空调所采用的传统机械式压缩制冷方式,其能源利用效率较低,空调会消耗大量的发动机产生的动力,必然会使得汽车动力性能严重降低。而且有研究显示汽车发动机通过燃烧汽油所产生的能量转化为汽车动能的部分只占其较少部分,大量由燃烧产生的能量,以废热的方式溢散到环境中,由此产生的汽车尾气会加重环境污染,且能源利用率较低。因此,吸附式制冷循环系统可以应用到家用空调和汽车空调中,由此可以有效降低环境的污染,且吸附式制冷循环系统可以利用汽车发动机余热进行工作,大大提高了能源利用效率。


        2吸附式制冷循环系统在工业余热方面的应用
        2.1吸附式制冷循环系统在船舶余热方面的应用
        吸附式制冷循环系统在船舶余热方面的应用可以将船舶柴油机工作时进行燃烧柴油产生的余热作为热源,将船舶柴油机余热循环利用,降低船舶的燃料消耗量,大大提高船舶柴油机对柴油燃烧所产生的能量的利用效率。此外,将船舶柴油机余热进行转化,所获得的能量可以进行供热或者代替船舶日常的能源消耗,还可以利用渔船,柴油机尾气进行制冰,以此来取代传统的带冰块出海进行海鲜冷藏的方式,如此一来可以大大减少渔民出海打鱼时的成本。
        2.2吸附式制冷循环系统在冶金余热方面的应用
        中国冶金行业十分发达,中国钢铁制造量出口量现居世界首列,因此可以将吸附式制冷循环系统应用于冶金行业,将金属冶炼所产生的余热进行收集并转化。如此一来,可以大大锦绣我国能源缺口。金属冶炼需要大量的工序,在这些工序中一般都有大量的余热产生,且金属冶炼的各个工序产生的热量很高,有大量的余热浪费,对金属冶炼产生的余热进行回收利用,可以大大提高能源的利用率。
        3吸附式制冷循环系统存在的技术问题
        3.1余热回收技术不完善
        对工业余热的回收利用对减小我国能源缺口是非常有效的,但是目前对于工业余热的回收技术还不够完善。主要是因为余热回收效率较低,且余热回收有一定成本,如此一来,对工业余热回收利用的意义不大。
        3.2吸附剂的选择不确定
        影响工业余热回收利用的另外一个要因素就是吸附剂的选择不确定,一种好的,吸附剂可以大大提高余热回收效率,但是目前并没有一种足够好的吸附剂来进行工业余热的回收。
        4吸附式制冷循环系统利用工业余热的发展前景
        吸附式制冷循环系统在国内外已经经过了几十年的发展,对工业余热进行回收再利用的技术在国外某些发达国家已经有了较大突破,且此技术在工业领域已经有了初步的应用,但整体而言吸附式制冷循环系统还无法替代传统的机械压缩制冷技术。因此,吸附式制冷循环系统在工业领域的应用前景很大,世界各发达国家对吸附式制冷技术的研究正在向应用化阶段发展。
        结语
        吸附式制冷循环系统技术正在逐步完善,且其工业化前景较高。吸附式制冷循环技术可以对汽车空调传播发动机以及金属冶炼所产生的余热进行回收再利用,此技术可大大提高能源的利用效率。
        参考文献:
[1]王丹,秦黄辉. 吸附式制冷循环利用工业余热的研究现状和发展趋势[J]. 洁净与空调技术,2019(04):100-102.
[2]崔群. 吸附制冷工质对及其制冷过程研究[D].南京工业大学,2002.
[3]王川航. 一种混合吸附剂及其吸附制冷系统的研究[D].重庆大学,2016.
[4]李廷贤,王如竹,王丽伟. 低品位热能驱动的高效热化学吸附式制冷研究[J]. 科学通报,2008(24):2978-2993.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: